DE19756457A1

DE19756457A1 - Verfahren zur Korrektur eines Spurfehlersignals beim optischen Abtasten eines plattenförmigen Aufzeichnungsträgers

Info

Publication number: DE19756457A1
Application number: DE19756457A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Zucker; Stefan Rapp; Heinz-Joerg Schroeder
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1999-06-24
Also published as: CN1111850C; DE69832139D1; CN1220450A; US6195318B1; EP0924696A1; DE69832139T2; JPH11250476A; EP0924696B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Spurfehlersignals beim optischen Abtasten eines plattenförmigen Aufzeichnungsträgers.

Neben nur lesbaren plattenförmigen Aufzeichnungsträgern sind auch einmal oder mehrmals beschreibbare Aufzeichnungsträger bekannt. Es ist erwünscht, mit einem einzigen, universellen optischen Abtaster diese sowohl zu lesen als auch die beschreibbaren, wie beispielsweise auch die als WO bezeichnete Write-Once-Disk und die als MO bezeichnete Magneto-Optical-Disk, zu beschreiben. Da im allgemeinen der Kerr-Rotations Winkel einer MO Disk sehr klein ist, wird mit sogenanntem Enhancement gearbeitet, mit der Folge, daß die Detektoren für das Spurfehlersignal auch polarisiertes Licht empfangen. Dies führt dazu, daß beim Schreibvorgang auf der WO Disk thermisch induzierte Doppelbrechungseffekte einen Rauschpegel auf dem Spurfehlersignal erzeugen.

Dies würde im allgemeinen nicht stören. Gemäß einem die Aufzeichnungsträger betreffenden Industriestandard ist das Spurfehlersignal jedoch mit einer kleinen zusätzlichen Schwingung moduliert, die ein Signal darstellt, das als ATIP-Sig nal beziehungsweise Absolute Time In Pregroove bezeichnet wird. Dieses ATIP-Signal, aus dem die Position des Abtasters und die Plattengeschwindigkeit abgeleitet werden sollen, wird durch den Rauschpegel gestört. Der Rauschpegel verhindert, daß während des Schreibvorganges die Position des optischen Abtasters bestimmt werden kann. Die Störungen können sogar so groß werden, daß keine Geschwindigkeitsregelung der Platte mehr durchgeführt werden kann. Beide Informationen sind aber sehr wichtig, um derart bespielte Platten auf normalen CD-Spielern wiedergeben zu können. Außerdem schreibt der im Orange Book beschriebene Industriestandard die Kontrolle der Position vor.

Eine bisher bekannte Lösung sieht eine Benutzung von speziellen WO-optischen Abtastern vor, die mit zirkular polarisiertem Licht arbeiten. Es ist dann aber ein zusätzlicher Abtaster für MO notwendig. Auch ist die Benutzung von MO-Abtastern möglich, die ohne Enhancement auskommen. Die Justage derartiger Abtaster ist aber sehr schwierig, so daß sie nicht für einen Massenmarkt in Betracht kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Korrektur eines Spurfehlersignals beim optischen Abtasten eines plattenförmigen Aufzeichnungsträgers anzugeben, um eine Auswertung des Spurfehlersignals trotz eines über lagerten Rauschanteils zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung geht von folgender Erkenntnis und Überlegung aus: Bei Doppelbrechungseffekten wird im allgemeinen die Intensität des reflektierten Lichtes nicht geändert, wohl aber die Polarisationsebene. Anhand einer vektoriellen Darstellung der Polarisationskomponenten und der Lichtintensitäten wurde herausgefunden, daß der Rauschanteil lediglich einer Polarisationskomponente zugeordnet werden kann. Durch Umformung der die vektoriellen Polarisationskomponenten und der Lichtintensitäten beschreibenden Formeln konnte der Rauschanteil berechnet werden, um als Ergebnis ausschließlich den Wert des gewünschten ATIP-Signals zu erhalten. Für eine kontinuierlich arbeitende Lösung wird daher das Rauschen, das durch eine Polarisationsdrehung hervorgerufen wird, durch eine Verknüpfung der elektrischen Ausgangssignale der Abtasteranordnung kompensiert.

Gemäß einer Weiterbildung werden bei der Verknüpfung der elektrischen Ausgangssignale der Abtasteranordnung beide Amplitudenwerte der elektrischen Ausgangssignale radiziert. Anschließend werden aus beiden radizierten Ausgangssignalen sowohl die Summe als auch die Differenz gebildet werden, danach die Ergebnisse der Summen- und Differenzbildung jeweils quadriert und schließlich die Ergebnisse der Quadrierung mit unterschiedlicher Wichtung summiert. Diese Maßnahmen entsprechen den Rechenschritten, um aus dem mit einer Rauschkomponente beaufschlagten AITP-Signal wieder das ursprüngliche ATPI-Signal zurückzugewinnen.

Zweckmäßig entspricht die Wichtung dem Faktor, mit dem die betragsmäßig größere Polarisationskomponente zwecks Verstärkung des Kerr-Effektes relativ zur betragsmäßig kleineren Polarisationskomponente gedämpft wurde. Es ist dann eine mathematisch exakte Kompensation des Rauschanteils möglich.

Bei einer praktischen Realisierung der Erfindung werden die Intensitäten erst wertemäßig normiert und anschließend mit den normierten Werten linearisierte Radizier- und Quadrierfunktionen ausgeführt. Es ist auf diese Weise möglich, die Rechenoperationen zu vereinfachen, um den Rechenaufwand bei der zu verarbeitenden Datenrate zu reduzieren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Vektordiagramm der Komponenten der elektrischen Felder des von einer optischen Platte reflektierten Lichtes und

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Durchführung des Verfahrens.

Fig. 1 zeigt ein Vektordiagramm der Komponenten der elektrischen Felder des von einer optischen Platte reflektierten Lichtes.

Im Fall des unpolarisierten Nachweises, muß die Amplitude des ATIP-Signals proportional zu |z|² sein. Bei dem normalerweise angewendeten Nachweis mit Enhancement wird die eine Polarisationskomponente abgeschwächt um einen scheinbar größeren Kerr-Rotationswinkel zu erzeugen. Dieses Enhancement beruht darauf, daß die große Polarisationskomponente auf etwa 1/5 abgeschwächt wird, aber die kleine Polarisationskomponente, die das Mg-Signal enthält, zu 100% durchgelassen wird.

In diesem Fall wird angenommen, daß der Signalnachweis im reflektierten Zweig vorgenommen wird. Optisch sind natürlich auch andere Möglichkeiten gegeben. Bei einem derartigen Nachweis ergeben sich folgende Intensitäten auf den Detektoren.

I_p = (1/2√2(√z_y + z_x))² (1)

I_s = (1/2√2(√z_y - z_x))² (2).

Wenn aus den Signalen dieser Detektoren durch Addition das ATIP-Sig nal gewonnen wird, ist die Amplitude proportional zu <ATIP< = z_x ² + R_y.z_y ² = |z|² (3). Das bedeutet, daß durch thermische Doppelbrechung hervorgerufene Drehungen der Polarisationsebene sehr starke Änderungen der Amplitude erzeugen, und damit eine starke Rauschkomponente R_y verursachen.

Durch Verknüpfung und mathematische Umformung der beiden Komponenten gelingt es, die Rauschkomponente zu eliminieren. Dazu wird zuerst aus den Signalen, die aus beiden Polarisationskomponenten gemäß Gleichung (1) und (2) gewonnen werden, elektronisch die Wurzel gezogen. Die Ergebnisse sind in den Gleichungen (4) und (5) dargestellt:

E_p = 1/2√2(√z_y + z_x) (4)

E_s = 1/2√2(√z_y - z_x) (5).

Die erhaltenen Werte nach Gleichung (4) und (5) werden sowohl addiert als auch subtrahiert. Es ergeben sich nun die Gleichungen:

E_p + E_s = √2(√z_y) (6)

und

E_p - E_s = √2z_x (7).

Quadriert man die so erhaltenen Summen- und Differenzwerte und addiert diese gewichtet aufeinander, so ergibt sich:

und damit eine ATIP-Amplitude, die wieder proportional zur Intensität und damit polarisationsunabhängig ist.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Durchführung des Verfahrens. Die senkrecht zueinander stehenden Polarisationskomponenten I_s und I_p des von einer optischen Platte reflektierten Lichtes gelangen jeweils zu einem Photodetektor S und einem Photodetektor p. Die Photodetektoren wandeln das Licht in elektrische Signale um, welche Komponenten ATIP_s und ATIP_p des Spurfehlersignals darstellen. In nachfolgenden Radizierern √X wird elektronisch die Wurzel aus den Werten der Komponenten ATIP_s und ATIP_p gezogen. Die Ergebnisse an den Ausgängen der Radizierer werden nun unter Verknüpfung der beiden Komponenten sowohl in einem Summierer Σ addiert und parallel dazu in einem Subtrahierer - subtrahiert. Die Ausgangssignale des Summierers Σ Ergebnisse und des Subtrahierers - werden anschließen jeweils in Quadrierern X² quadriert. Schließlich werden die bis dahin parallel verarbeiteten Komponenten in einem weiteren Summierer Σ addiert, wobei jedoch zuvor das vom Subtrahierer - stammende quadrierte Signal mit einem Faktor x/5 gewichtet wurde. Am Ausgang des letzten Summierers liegt dann das korrigierte Spurfehlersignal ATIP vor.

Claims

1. Verfahren zur Korrektur eines Spurfehlersignals beim optischen Abtasten eines plattenförmigen Aufzeichnungsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer optischen Abtasteranordnung Lichtintensitäten aus zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationsebenen ermittelt werden und daß ein durch eine störende Polarisationsdrehung des Lichtes erzeugter Rauschanteil im Spurfehlersignal durch Verknüpfung der elektrischen Ausgangssignale der Abtasteranordnung kompensiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verknüpfung der elektrischen Ausgangssignale der Abtasteranordnung beide Amplitudenwerte der elektrischen Ausgangssignale radiziert werden, anschließend aus beiden radizierten Ausgangssignalen sowohl die Summe als auch die Differenz gebildet werden, danach die Ergebnisse der Summen- und Differenzbildung jeweils quadriert werden und schließlich die Ergebnisse der Quadrierung mit unterschiedlicher Wichtung summiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wichtung dem Faktor entspricht, mit dem die betragsmäßig größere Polarisationskomponente zwecks Verstärkung des Kerr-Effektes relativ zur betragsmäßig kleineren Polarisationskomponente gedämpft wurde.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensitäten erst wertemäßig normiert werden und mit den normierten Werten linearisierte Radizier- und Quadrierfunktionen ausgeführt werden.